拉考沙胺的合成工藝研究

張之建，劉可可，劉源

（上藥康麗（常州）藥業有限公司，江蘇常州 213105）

拉考沙胺化學結構式如圖1，化學名為(2R)-2-乙酰氨基-N-芐基-3-甲氧基丙酰胺，其抗癲癇作用被認為是調節鈉通道緩慢失活，并在一些隨機對照試驗已顯示其療效和耐受性。一個單中心、大型隊列研究了連續服用拉科酰胺片治療難治性癲癇的保留率，結果發現1年為62%，2年為45%，3年為35%。服藥期間有18%患者報告發作顯著減少或發作停止超過6個月，其中4例發作停止超過1年[1]。

圖1 拉考沙胺結構式

在過去的數十年里，已經開發了幾種拉考沙胺的合成路線。CHOI等[2]以D-絲氨酸為起始物料開發了第一代拉考沙胺的合成路線，如圖2所示。該路線主要優勢在于通過D-絲氨酸直接引入了手性中心，并且無需對氨基進行保護。但由于氨基未保護，會使得化合物3裸露的氨基與甲基化試劑反應，前兩步反應收率僅為27%。第二代拉考沙胺也是由CHOI及其研發團隊開發的，但由于氧化銀需要5倍反應當量，因此不具備產業化價值。

圖2 第一代拉考沙胺合成路線

比利時優時比公司開發了第三代拉考沙胺合成路線，如圖3所示[3]。該合成路線第一個優勢在于羥基甲基化之前對氨基進行Boc基團保護，避免了氨基甲基化；通過使用相轉移催化劑四丁基溴化銨，避免了氧化銀的使用，大大降低了生產成本。第二個優勢為適當條件下拉考沙胺的總摩爾收率達到了69.8%。但該合成路線中化合物5制備過程中反應溫度較為寬泛，手性純度不穩定，主要原因在于化合物7的手性純度中異構體含量維持在2.5%左右需要通過不斷重結晶來達到異構體要求；并且未對中間體的純度進行控制，僅控制了目標化合物純度，因此制備出的拉考沙胺質量不穩定。

圖3 第三代拉考沙胺合成路線

在優時比工藝的基礎上，其他的氨基保護基團也有所報道，例如采用芐氧羰基[4]和叔丁基[5]基團對氨基進行保護，但造成反應收率明顯降低。其他的與第三代合成反應路線類似的工藝也被開發出來[6-7]，但僅是甲基化試劑與乙酰化試劑的改變，且以損失收率的方式獲取高純度的目標化合物，沒有實質性的突破。其他與第三代不一樣的合成路線也被開發出來[8-15]，比如通過拆分或者不對稱合成獲取手性中心。

考慮到工藝產業化，第三代合成路線仍是目前最有優勢的方法，因此本研究團隊對第三代拉考沙胺合成路線重新梳理，旨在開發一條提高收率、降低目標化合物質量不穩定性的工藝路線。

1 試劑與儀器

Boc-D-絲氨酸，工業級，常州市華人化工有限公司；硫酸二甲酯，工業級，淄博遠輝化工有限責任公司；芐胺，分析純，上海泰坦科技股份有限公司；氯甲酸乙酯，工業級，徐州市利群化工有限公司；36%鹽酸，工業級，常州市海通化工有限公司；L-酒石酸，工業級，常茂生物化學工程股份有限公司；醋酐，工業級，常州市玉宇化工有限公司；拉考沙胺對照品（LCAP1批次產品），上藥康麗（常州）藥業有限公司。

AUW220D電子天平，日本島津；C-MAG HP 7加熱器，德國艾卡；RV 10 Gigital V旋轉蒸發儀，德國艾卡；安捷倫1260液相色譜儀，美國安捷倫。

2 實驗步驟及結果

2.1 化合物5的合成

向250 mL三口瓶內加入100 mL甲苯，攪拌下加入10 g Boc-D-絲氨酸，0.52 g四丁基溴化銨，降溫至0～10 ℃；控制溫度低于10 ℃滴加10 g 20%的氫氧化鈉溶液，滴加完畢后加入24.6 g硫酸二甲酯，降溫至-5～5 ℃；控制溫度低于5 ℃，分批緩慢加入18 g 50%的氫氧化鈉水溶液，于0～10 ℃保溫攪拌20 h。

保溫結束后向反應體系內加入30 mL水，攪拌10 min，靜置分相，水相用50%的檸檬酸調節pH值＜3.5；分別用50 mL、50 mL、30 mL二氯甲烷萃取水相3次，萃取完畢后將有機相濃縮至干。取樣通過HPLC面積歸一化法分析，化合物5含量99.7%，最大單雜0.08%，用于下一步制備。

2.2 化合物6的合成

將1.2.1制備的化合物5溶解于80 mL二氯甲烷中，溶解后降溫至-10～0 ℃；向反應體系內加入6.7 g氯甲酸乙酯，完成后控制溫度-10～5 ℃，滴加7.8 g N-甲基嗎啡啉，保溫攪拌1 h。保溫結束后控制溫度-10～-5 ℃滴加芐胺的二氯甲烷溶液（芐胺5.4 g+二氯甲烷20 mL），滴加完成后緩慢升溫至10～15 ℃，保溫攪拌2 h。

保溫結束后向反應體系內加入20 mL水，攪拌10 min，靜置分相；有機相用20 mL鹽酸（1 mol/L）洗滌1次，靜置分相；有機相用20 mL碳酸氫鈉溶液（8%）洗滌1次，靜置分相；有機相用20 mL水洗滌1次，靜置分相，得化合物6的二氯甲烷溶液。取樣通過HPLC面積歸一化法分析，化合物6含量95.6%，最大單雜1.3%，備用。

2.3 化合物7的L-酒石酸鹽合成

將1.2.2制備的化合物6的二氯甲烷溶液降溫至0～10 ℃，控制溫度10 ℃以下滴加10 g鹽酸（36%），滴加完成后緩慢升溫至20～25 ℃，保溫攪拌4 h。保溫結束后向反應體系內加入20 mL水，攪拌10 min，靜置分相；有機相用20 mL的水洗滌2次，合并水相；向水相中加入40 mL二氯甲烷，之后用30%的氫氧化鈉水溶液調pH至12，靜置分相；水相用20 mL二氯甲烷萃取2次，合并有機相，將有機相濃縮至干。

向濃縮物中加入20 mL丙酮，控制溫度20～30 ℃滴加L-酒石酸的丙酮溶液（L-酒石酸6.6 g，丙酮15 mL），于20～30 ℃保溫攪拌2 h；保溫結束后抽濾，濾餅用適量冷的丙酮洗滌，于30～40 ℃下真空干燥，得化合物7的L-酒石酸鹽13.1 g，三步總摩爾收率75.1%。取樣通過HPLC面積歸一化法分析，化合物7的L-酒石酸鹽含量99.83%，最大單雜0.05%，異構體0.05%。

2.4 拉考沙胺的合成

向100 mL三口瓶內加入6 g水和3 g化合物7的酒石酸鹽，之后降溫至10～15 ℃；向反應體系內加入6 g二氯甲烷，控制溫度10～15 ℃滴加2.4 g氫氧化鈉溶液（30%），靜置分相，水相用5 g二氯甲烷萃取2次，合并有機相。

控制溫度5～10 ℃緩慢滴加醋酐0.8 g，滴加完成后升溫至20～25 ℃，保溫攪拌4 h。保溫結束后向反應體系內加入3 g水，靜置分相，分別用3 g碳酸氫鈉水溶液（8%）洗滌有機相1次、3 g水洗滌有機相2次，將二氯甲烷相濃縮至干。

向濃縮物中加入18 g乙酸乙酯，升溫至回流溶清，緩慢降溫至0～10 ℃，保溫攪拌2 h；保溫結束后抽濾，濾餅用冷的乙酸乙酯淋洗，于50 ℃下真空干燥，收料1.8 g。參考歐洲藥典分析方法，使用標準對照品定位，通過HPLC面積歸一化法分析，目標產物含量99.8%以上，異構體含量小于0.1%。以化合物7為基準計算，本步反應摩爾收率85.2%。

3 結論

本研究團隊在第三代拉考沙胺合成路線基礎上將L-酒石酸這一手性拆分劑引入到合成路線中，化合物7的手性純度中異構體含量由2.5%左右降低至0.1%以下，大大提高了化合物7的手性純度；僅需一次乙酸乙酯結晶即可達到歐洲藥典（https://pheur.edqm.eu/home）標準要求，減少了對目標化合物拉考沙胺的純化步驟；以Boc-D-絲氨酸為起始物料計，摩爾收率達到了63%，收率優于第一代拉考沙胺合成工藝路線，工藝穩定性優于第二代拉考沙胺合成工藝路線，對工業化生產具有指導意義。